JPH0311439B2 - - Google Patents
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- JPH0311439B2 JPH0311439B2 JP57195726A JP19572682A JPH0311439B2 JP H0311439 B2 JPH0311439 B2 JP H0311439B2 JP 57195726 A JP57195726 A JP 57195726A JP 19572682 A JP19572682 A JP 19572682A JP H0311439 B2 JPH0311439 B2 JP H0311439B2
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- JP
- Japan
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- ring
- transducer
- delay
- circuit
- vibrator
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Links
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 238000003325 tomography Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
- G01S15/89—Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
- G01S15/8906—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques
- G01S15/8909—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using a static transducer configuration
- G01S15/8915—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using a static transducer configuration using a transducer array
- G01S15/8922—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using a static transducer configuration using a transducer array the array being concentric or annular
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、多重リング超音波探触子を有する電
子集束形超音波装置の改良に関するものである。
子集束形超音波装置の改良に関するものである。
超音波振動子（以下、単に振動子という）から
超音波を生体に放射し、生体内組織より反射した
エコ信号を断層像として表示する超音波断層装置
における解像度は、放射される超音波の指向性の
良さに依存する。前記振動子から放射される超音
波ビームは、第１図に示すように、近距離L1で
は振動子Ｑとほぼ同じ音場であり、一定距離以上
離れた遠距離L2では放射状に拡がつた音場とな
る。近距離音場の解像度を向上させる手段とし
て、振動子Ｑを凹面にするか、あるいは第２図に
示すように、焦点距離Ｒの音響レンズＳを振動子
Ｑに張り付け焦点Ｒを結ばせる方法がある。この
方法は、第２図からわかるように、近距離L1の
ｂ領域における超音波ビームが改善されている
が、ａ領域では振動子Ｑの口径により決定され
る。この極近距離のａ領域における超音波ビーム
を改善する手法として口径Ｄを小さくすることが
一般的に採用されており、特に電子走査形超音波
装置等において多く使用されている。また、多重
リング形振動子QRは、第３図に示すように、等
面積の振動子Q1，Q2，Q3，Q4を多重リング状に
構成し、口径Ｄを電子的に可変する方法が用いら
れ、各振動子Q1，Q2，Q3，Q4の駆動信号を遅延
時間を与えることにより焦点Ｒを結ばせることが
できる。このように、従来の装置は、所定距離ま
では超音波ビームは改善できる。
超音波を生体に放射し、生体内組織より反射した
エコ信号を断層像として表示する超音波断層装置
における解像度は、放射される超音波の指向性の
良さに依存する。前記振動子から放射される超音
波ビームは、第１図に示すように、近距離L1で
は振動子Ｑとほぼ同じ音場であり、一定距離以上
離れた遠距離L2では放射状に拡がつた音場とな
る。近距離音場の解像度を向上させる手段とし
て、振動子Ｑを凹面にするか、あるいは第２図に
示すように、焦点距離Ｒの音響レンズＳを振動子
Ｑに張り付け焦点Ｒを結ばせる方法がある。この
方法は、第２図からわかるように、近距離L1の
ｂ領域における超音波ビームが改善されている
が、ａ領域では振動子Ｑの口径により決定され
る。この極近距離のａ領域における超音波ビーム
を改善する手法として口径Ｄを小さくすることが
一般的に採用されており、特に電子走査形超音波
装置等において多く使用されている。また、多重
リング形振動子QRは、第３図に示すように、等
面積の振動子Q1，Q2，Q3，Q4を多重リング状に
構成し、口径Ｄを電子的に可変する方法が用いら
れ、各振動子Q1，Q2，Q3，Q4の駆動信号を遅延
時間を与えることにより焦点Ｒを結ばせることが
できる。このように、従来の装置は、所定距離ま
では超音波ビームは改善できる。
しかしながら、第３図に示すように、口径D1
により焦点r1にフオーカスし、口径D2により焦点
r2に、口径D3により焦点r3に、口径D4により焦点
r4にそれぞれフオーカスする方法、例えば、第４
図に示す多重リング形振動子QRを用いた電子フ
オーカス法では、各リング振動子Q1，Q2，Q3，
Q4の直径l1，l2，l3，l4は、分割された各振動子の
面積がほぼ等しくなるような長さが望ましい。こ
のようにすることによつて、受信した信号の合成
を同一重みで加算することができる。したがつ
て、多重リング形振動子QRの外周に近くなるに
つれて振動子の幅が狭くなり、例えば、外径22mm
の円形振動子を４分割（切断溝0.1mm）すると、
それぞれ振動子の外径は、Q1：11mmφ、Q2：
14.6mmφ、Q3：18.3mmφ、Q4：22mmφのようにな
る。
により焦点r1にフオーカスし、口径D2により焦点
r2に、口径D3により焦点r3に、口径D4により焦点
r4にそれぞれフオーカスする方法、例えば、第４
図に示す多重リング形振動子QRを用いた電子フ
オーカス法では、各リング振動子Q1，Q2，Q3，
Q4の直径l1，l2，l3，l4は、分割された各振動子の
面積がほぼ等しくなるような長さが望ましい。こ
のようにすることによつて、受信した信号の合成
を同一重みで加算することができる。したがつ
て、多重リング形振動子QRの外周に近くなるに
つれて振動子の幅が狭くなり、例えば、外径22mm
の円形振動子を４分割（切断溝0.1mm）すると、
それぞれ振動子の外径は、Q1：11mmφ、Q2：
14.6mmφ、Q3：18.3mmφ、Q4：22mmφのようにな
る。
このように振動子の幅が狭くなると、最小口径
の焦点（前記の例では、最小口径11mmφの焦点
r1）にフオーカスすることは電子フオーカス法で
は不可能である。
の焦点（前記の例では、最小口径11mmφの焦点
r1）にフオーカスすることは電子フオーカス法で
は不可能である。
本発明の目的は、前記問題点を解消し、広い焦
点領域を有する多重リング電子走査形超音波装置
を提供することにある。
点領域を有する多重リング電子走査形超音波装置
を提供することにある。
本発明は、前記目的を達成するためになされた
ものであり、その特徴は、電子走査形超音波装置
において、円板状振動子を複数の所定の等面積の
リング振動子に分割し、その分割されたリング振
動子の中心円形部を、さらに、複数の所定の等面
積のリング振動子に分割した多重リング形超音波
振動子と、該多重リング形超音波振動子から得ら
れた信号を増幅する増幅器と、フオーカスを行う
ために設けた信号に遅延を与える遅延回路と、分
割リング振動子の面積の大きさに合わせた重みづ
けを行う加算器を具備したことにある。
ものであり、その特徴は、電子走査形超音波装置
において、円板状振動子を複数の所定の等面積の
リング振動子に分割し、その分割されたリング振
動子の中心円形部を、さらに、複数の所定の等面
積のリング振動子に分割した多重リング形超音波
振動子と、該多重リング形超音波振動子から得ら
れた信号を増幅する増幅器と、フオーカスを行う
ために設けた信号に遅延を与える遅延回路と、分
割リング振動子の面積の大きさに合わせた重みづ
けを行う加算器を具備したことにある。
以下、実施例とともに本発明を詳細に説明す
る。
る。
第５図は、本発明の多重リング形振動子の一実
施例の断面図である。
施例の断面図である。
本実施例は、第５図に示すように、円板状超音
波振動子を複数の等面積のリング振動子Q1，Q2，
Q3，Q4に分割し、この分割されたリング振動子
の中心円形部Q4を、さらに複数の等面積のリン
グ振動子Q4A，Q4B，Q4Cに分割する。ここで、前
記リング振動子Q1，Q2，Q3，Q4を第１リング振
動子と称し、また、前記リング振動子Q4A，Q4B，
Q4Cを第２リング振動子と称する。
波振動子を複数の等面積のリング振動子Q1，Q2，
Q3，Q4に分割し、この分割されたリング振動子
の中心円形部Q4を、さらに複数の等面積のリン
グ振動子Q4A，Q4B，Q4Cに分割する。ここで、前
記リング振動子Q1，Q2，Q3，Q4を第１リング振
動子と称し、また、前記リング振動子Q4A，Q4B，
Q4Cを第２リング振動子と称する。
この分割されたリング振動子Q1，Q2，Q3，
Q4A，Q4B，Q4Cの面積S1，S2，S3，S4A，S4B，S4C
は、およそ次のように設定されている。
Q4A，Q4B，Q4Cの面積S1，S2，S3，S4A，S4B，S4C
は、およそ次のように設定されている。
S4A＝S4B＝S4C
3S4A＝S1＝S2＝S3
前記多重リング形振動子について電子フオーカ
スのみでなく、音響レンズＳを前面に装着するこ
とで、整相時間を改善できる。
スのみでなく、音響レンズＳを前面に装着するこ
とで、整相時間を改善できる。
第６図は、本発明の一実施例の回路構成をブロ
ツクで示す図であり、第５図と同一のものは同一
符号を付けてある。
ツクで示す図であり、第５図と同一のものは同一
符号を付けてある。
図中、Ｓは音響レンズ、１は第５図に示す多重
リング形振動子、２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２
ｅ，２ｆはそれぞれリング振動子Q1，Q2，Q3，
Q4A，Q4B，Q4Cの受信信号を増幅する増幅器、３
ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅはそれぞれ遅延回路
となる遅延線であり、これら遅延線３ａないし３
ｅで遅延回路群を構成している。各遅延線３ａ，
３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅの遅延時間ta，tb，tc，
td，teは、ta＜tb＜tc＜td＜teになるように設定
されている。４，５はそれぞれ第２加算器および
第１加算器であり、リング振動子Q1，Q2，Q3，
Q4A，Q4B，Q4Cの受信信号にそれぞれ重みをつけ
て加算するものである。例えば、Q1＝Q2＝Q3＝
３、Q4A＝Q4B＝Q4C＝１の重みをつけて加算す
る。この重みは、第６図では，で示してあ
る。
リング形振動子、２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２
ｅ，２ｆはそれぞれリング振動子Q1，Q2，Q3，
Q4A，Q4B，Q4Cの受信信号を増幅する増幅器、３
ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅはそれぞれ遅延回路
となる遅延線であり、これら遅延線３ａないし３
ｅで遅延回路群を構成している。各遅延線３ａ，
３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅの遅延時間ta，tb，tc，
td，teは、ta＜tb＜tc＜td＜teになるように設定
されている。４，５はそれぞれ第２加算器および
第１加算器であり、リング振動子Q1，Q2，Q3，
Q4A，Q4B，Q4Cの受信信号にそれぞれ重みをつけ
て加算するものである。例えば、Q1＝Q2＝Q3＝
３、Q4A＝Q4B＝Q4C＝１の重みをつけて加算す
る。この重みは、第６図では，で示してあ
る。
次に、本実施例の動作を第６図において説明す
る。
る。
(1) 一点に焦点を結ばせる場合
リング振動子Q1，Q2，Q3，Q4A，Q4B，Q4C
から打ち出された超音波は被検体で反射し、こ
の反射された超音波は、それぞれリング振動子
で受波されて電気信号に変換される。この電気
信号は増幅器２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，
２ｆで増幅されて遅延線３ａ，３ｂ，３ｃ，３
ｄ，３ｅに送られ、遅延線３ａ，３ｂ，３ｃ，
３ｄ，３ｅでそれぞれ所定の時だけ遅延せしめ
られ、重みづけされて加算器４及び５に入力さ
れる。ここで加算器４は多重リング形振動子の
中心部のリング振動子Q4A，Q4B，Q4Cはさらに
分割した部分であるので、これらの受信信号は
加算して他のリング振動子Q1，Q2，Q3と整相
可能にしてから加算器５に入力する。加算器５
の出力信号、即ち整相された受波信号が出力さ
れ、所定の焦点を結ぶ。なお、この場合の動作
において、複数に分割された第２リング振動子
それ自体は、第１リング振動子のリング振動子
Q4として動作するようになる。すなわち、第
６図に示すように、第２リング振動子からなる
リング振動子Q4A，Q4B，Q4Cのそれぞれの出力
は第２加算回路４を介することにより、の重
み付けがなされて第１加算回路５に入力される
ようになる。
から打ち出された超音波は被検体で反射し、こ
の反射された超音波は、それぞれリング振動子
で受波されて電気信号に変換される。この電気
信号は増幅器２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，
２ｆで増幅されて遅延線３ａ，３ｂ，３ｃ，３
ｄ，３ｅに送られ、遅延線３ａ，３ｂ，３ｃ，
３ｄ，３ｅでそれぞれ所定の時だけ遅延せしめ
られ、重みづけされて加算器４及び５に入力さ
れる。ここで加算器４は多重リング形振動子の
中心部のリング振動子Q4A，Q4B，Q4Cはさらに
分割した部分であるので、これらの受信信号は
加算して他のリング振動子Q1，Q2，Q3と整相
可能にしてから加算器５に入力する。加算器５
の出力信号、即ち整相された受波信号が出力さ
れ、所定の焦点を結ぶ。なお、この場合の動作
において、複数に分割された第２リング振動子
それ自体は、第１リング振動子のリング振動子
Q4として動作するようになる。すなわち、第
６図に示すように、第２リング振動子からなる
リング振動子Q4A，Q4B，Q4Cのそれぞれの出力
は第２加算回路４を介することにより、の重
み付けがなされて第１加算回路５に入力される
ようになる。
(2) 焦点領域を拡大する場合（複数点を結ばせる
場合） 前記(1)項の動作と原理は同じであるが前記遅
延時間の設定値を制御することによつて行うこ
とができる。これは一般に近距離から遠距離で
の像を表示する場合に使用される。
場合） 前記(1)項の動作と原理は同じであるが前記遅
延時間の設定値を制御することによつて行うこ
とができる。これは一般に近距離から遠距離で
の像を表示する場合に使用される。
(3) 近距離及び極近距離の像を表示する場合
この場合には、リング振動子Q4A，Q4B，Q4Cのみ
を選択駆動させて他のリング振動子Q1，Q2，Q3は
駆動させないようにして、前記(1)項と同じ動作をさ
せる。前記リング振動子Q4A，Q4B，Q4Cは、分割さ
れた前記第１リング振動子のうち中央部に位置付け
られているリング振動子Q4であり、その直径が小
さいために近距離及び極近距離の像を表示すること
ができるものである。
を選択駆動させて他のリング振動子Q1，Q2，Q3は
駆動させないようにして、前記(1)項と同じ動作をさ
せる。前記リング振動子Q4A，Q4B，Q4Cは、分割さ
れた前記第１リング振動子のうち中央部に位置付け
られているリング振動子Q4であり、その直径が小
さいために近距離及び極近距離の像を表示すること
ができるものである。
なお、本発明は、前記実施例に限定されること
なく、その要旨を変更しない範囲において種々変
更し得ることは勿論である。
なく、その要旨を変更しない範囲において種々変
更し得ることは勿論である。
以上説明したように、本発明によれば、多重リ
ング形振動子の探触子を有する超音波装置の焦点
領域を拡大したので、拡大範囲の領域の高解像度
の超音波断層像が得られる。特に極近距離の領域
においても焦点を結ばせることができる。
ング形振動子の探触子を有する超音波装置の焦点
領域を拡大したので、拡大範囲の領域の高解像度
の超音波断層像が得られる。特に極近距離の領域
においても焦点を結ばせることができる。
第１図〜第４図は、従来の超音波装置の問題点
を説明するための図、第５図は、本発明の多重リ
ング形探触子の一実施例の断面図、第６図は、本
発明の一実施例の回路構成をブロツクで示す図で
ある。 Q1〜Q4，Q4A，Q4B，4C……リング振動子、D1〜
D4，d1〜d4……リング振動子のリング径、１…
…多重リング形振動子、２ａ〜２ｆ……増幅器、
３ａ〜３ｅ……遅延線、４，５……加算器。
を説明するための図、第５図は、本発明の多重リ
ング形探触子の一実施例の断面図、第６図は、本
発明の一実施例の回路構成をブロツクで示す図で
ある。 Q1〜Q4，Q4A，Q4B，4C……リング振動子、D1〜
D4，d1〜d4……リング振動子のリング径、１…
…多重リング形振動子、２ａ〜２ｆ……増幅器、
３ａ〜３ｅ……遅延線、４，５……加算器。
Claims (1)
- １ 円板状超音波振動子を同心的に複数の等面積
に分割した第１リング振動子と、この第１リング
振動子の中央部の振動子をさらに同心的に複数の
等面積に分割した第２リング振動子と、前記第１
リング振動子および第２リング振動子の各振動子
からの出力をそれぞれ遅延回路を介して遅延させ
る遅延回路群と、前記遅延回路を介した第２リン
グ振動子からの出力を加算する第２加算回路と、
この第２加算回路からの出力と前記遅延回路を介
した第１リング振動子（中央部の振動子を除く）
からの出力を加算する第１加算回路とからなり、
前記第２加算回路および第１加算回路はそれぞれ
対応する振動子の面積に合わせた重み付けがなさ
れて加算がなされるとともに、前記各遅延回路の
遅延時間の設定値を制御する制御手段と、前記第
２リング振動子のみを選択駆動させる駆動手段
と、が備えられていることを特徴とする多重リン
グ電子集束形超音波装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19572682A JPS5985973A (ja) | 1982-11-08 | 1982-11-08 | 多重リング電子集束形超音波装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19572682A JPS5985973A (ja) | 1982-11-08 | 1982-11-08 | 多重リング電子集束形超音波装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5985973A JPS5985973A (ja) | 1984-05-18 |
| JPH0311439B2 true JPH0311439B2 (ja) | 1991-02-15 |
Family
ID=16345936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19572682A Granted JPS5985973A (ja) | 1982-11-08 | 1982-11-08 | 多重リング電子集束形超音波装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5985973A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61234355A (ja) * | 1985-04-11 | 1986-10-18 | Terumo Corp | 超音波測定方法およびその装置 |
| JP2633576B2 (ja) * | 1987-09-10 | 1997-07-23 | 株式会社東芝 | 超音波診断装置 |
| JP2009292041A (ja) | 2008-06-05 | 2009-12-17 | Sony Corp | 熱転写ラミネートフィルム、熱転写シートおよび画像形成装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5341489A (en) * | 1976-08-12 | 1978-04-14 | Boehringer Sohn Ingelheim | Production of enzyme preparation |
| JPS5657972A (en) * | 1979-09-26 | 1981-05-20 | Philips Nv | Ultrasonic toner diagnosing apparatus |
-
1982
- 1982-11-08 JP JP19572682A patent/JPS5985973A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5341489A (en) * | 1976-08-12 | 1978-04-14 | Boehringer Sohn Ingelheim | Production of enzyme preparation |
| JPS5657972A (en) * | 1979-09-26 | 1981-05-20 | Philips Nv | Ultrasonic toner diagnosing apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5985973A (ja) | 1984-05-18 |
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